Li biotidiculi liquidi utilizanu micca di tiru di u sangue, per diagnosticar u cancer
Di genere, i tumuri sò stati cun l'articuli di u tissettu. Un pezzu tutale hè presu da u tumore è genotipatu, o analizate per u genetic makeup. U prublema cù questu approccu hè chì i tumuri biòpsi pò esse sfida. Inoltre, una biòpsia di tumore proventa solu una presenza di u tumore.
Scritti in a Discovery Medicine in u 2015, Labgaa è i co-autori sò stati seguenti nantu à a biòpsia di tumore convenciale:
Per i ragioni evidenti, hè difficiule di seguità l'evoluzione di u tumore da biòpsi sequenziale. Inoltre, a biòpsia sola speculazioni un sole puntu di u tumore è per quessa improbabbile di rapprisintà u spectru tutale di mutazioni somatic in grandi tumuri. Una alternativa hè di ottene parechje biopsia per u stessu tumore, ma sta opción ùn pare micca realista, nè precisa.
A biòpsia liquida implica a medica di l'ADN circulante (ctDNA) è l'altre tumore per pruduzzione in i testi di sangue acquistatu da i maletti cù u cancer. Questa pruvenzione di diagnostica emergente prumetti di esse rapidu, noninvasive, è costuali.
Storia di Liquid Biopsy
In u 1948, Mandel è Métais, un paru di ricercati franceschi identificonu ctDNA prima in u sangue di persona sana. Sta scuperta era davanti à u so tempu, è ùn hè micca finu à decade dopu chì ctDNA hè stata riesce.
In u 1977, Leon è i culleghi identificonu alcune di quantità di ctDNA in u sangue di i maletti di u cancer.
Ntô 1989, Stroun è i culleghi identificanu e caratteristiche neoplastichi (ie, cancer) in u sangue. Doppu sti scuperti, altru parechji gruppi identificonu mutazioni specifici in supresore tumore è in oncogeni, inestabilità microsatellu è metilazioni di l'ADN, chì prova chì ctDNA hè alliberatu in a circulazione da i tumori.
Ancu sapemu chì u ctDNA derivatu da e cume di u tumore circuleghja in u sangue, l'origine, u rate of release, è u mekanismu di liberazione di questu DNA ùn sò chjudianti, cù a ricerca chiuta risultati cunflitti. Qualchi ricerca suggerenu chì più tumori maligni conti più caghianu di u cancer cilugente è liberate più ctDNA. In ogni modu, una ricerca suggerisce chì e cèl·lula cede ctDNA. In ogni casu, pare chì prubabilmente crescente di u tumore cancerusci u nivulu di ctDNA à u sangue, facendo ctDNA un bon biomarchatore di u cancer.
A causa di a framatura pisanti è di i cuntrazzioni pocu in u sangue, ctDNA hè difficultu d'insulà è analizà. Ci hè una discrepanzia di i concentrazzjonijiet di ctDNA entre serum è plasma samples. Sembra que a sera sangue in quantu à u sangue di plasma hè una fonta megliu di ctDNA. In un studiu da Umetani è i culleghi, a concentrazione di ctDNA hè stata trovata à cunsistenti bassu in u plasma in comparatore cù u siru per a pussibile perdida di l'ADN circulante durante a purificazione, chì a coagulazione è l'altri prutini sò stati eliminati durante a preparazione d'esponent.
Sicondu Heitzer è i culleghi, quì sò quelli temi concretu chì deve esse resoluzati per utilizà u prughjettu di u diagnosticu di ctDNA:
Prima, i prucessi preanalizati sò deve esse standardizati .... A scelta di un metu d'isulamentu chì assicura l'estrazione di una cantina sufienta di DNA d'alta calidad hè critica è hè statu dimustratu chì i fatturi preananalitii di u prucessu di sangue è u prugettu pudianu influene in modu di u DNA ... Sicunna, unu di i prublemi più impurtanti hè a mancanza d'armunizazione di metudi di metatesi. Diversi metudi di quantificazioni, ... pruduciunu parechji risultati perchè sti misuraghjani s'addumanu o tutte o solu l'DNA amplifiable .... Terzu, hè menu cunnisciutu di l'urighjini è u mecanismu detallatu di a ctDNA release, è in a maiò parte studia studiunate cunfundendu avvenimenti chì puderia ancu contribuisce à a liberazione di ctDNA.
Invecizione versus untargeted
Avà, ci sò dui approcqui principali per analizà u plasma di sangue (o suero) per ctDNA. U primu enfasi hè diretta è cerca geniculate geneticu specifichi di tumuri. U second approachu hè untargeted è implica un analisi genomu largu chì cercanu ctDNA riflessivo di u cangeru. Oltremente, a securizazione esempiu hè stata utilizata com'è un accostu più stretchatu è impurtante. Exoi sò e porzi di DNA chì sò trascritti per fà a proteina.
L'urdinamentu se analizà per i mutazioni genetica cunnisciuti in un settitulu di mutations di u driver.
Mutazioni di mutrici riferenu à e mutazione in u genomu chì prumove, o "impuru", u crescente di e cèl·lula cancer. Sti mutazioni includenu KRAS o EGFR .
A causa di l'avances tecnologichi in l'ultimi anni, avvicinavanu targeted à l'analizamentu di u genomu per quantità di ctDNA s'hè fattibile. Questa tecnulugia includenu ARMS (sistema di mutazione refratturazione amplification); PCR digitale (dPCR); perle, emulsioni, amplifikazzjoni è magnetichi (BEAM); è sequencing profonda (CAPP-Seq).
Ancu s'ellu ci sò avvistuti in tecnulugia chì facenu un avvisu in mira, l'approccamu targeted hè solu di alcune positionu à qualchi pusizzioni di mutazione (mutazione) è anu missu assai mutazione di u patrici cum'è ghjente suppressore tumore.
U benefiziu principali di l'approczioni untargeted à a biopsia di u lituu hè chì ponu esse in tutti i malfattori per u fattu chì u teste ùn hè micca cunfidendu i cambiamenti genetica recurrenti. I cambiamenti geneticu recurrenti ùn coperbenu micca tutti i cancers è ùn sò micca firmati specifici di cancer. In ogni modu, sta strada ùn manca di sensitività analitica è l'analizazione cumpletu di genomi di tumore ùn hè micca pussibule.
Da nutà, u prezzu di secunziamentu un genomu sanu hà sminutu micca. In u 2006, u prezzu di securizà u genomu tutale era circa $ 300,000 (USD). In u 2017, u costu avia cacciatu à circa $ 1,000 (USD) per genomu, cumprese i reagents è l'amortizzazione di i machen di sequencing.
Utility Clinic di Liquid Biopsy
I sforzi iniziali per utilizà ctDNA eranu dipendenu e nivaggini cumparati in i sughjorni sani cù quelli di pacienti di cancillenti o quelli chì anu maligna. I risultati di questi sforzi eranu mischiati, cù solu certi studi chì fighjenu differenzi significati chì indikaw cancru, u status di malatia, o rinfriscenu.
U mutivu di chì u ctDNA pò esse usatu solu di quelli di u tempu per diagnonde u cancer è perchè alcumes variate di ctDNA sò derivati da tumuri. No tutti i tumuri "spugna" l'ADN in u listessu cantu. In generale, più avanzati, i tumori crescenu largheghja più ADN à a circulazione ca cuminciate prima, localizati, tumuri. Inoltre, i tipi di tumuri diffirenti quantità di quantità di DNA à a circulazione. A frazzioni di l'ADN circulante chì si deriva da un tumore hè variificà assai in i studii è i corsi di u cancer, varieghji da u 0.01% à u 93%. Hè mpurtanti avè nutitu chì, in generale, solu una minurità di ctDNA hè derivatu da u tumore, u restu di viniri da tessuti normali.
U DNA Circulating puderia utilizà com'è pronosticu di a malatia. U DNA Circulating puderia utilizà per vigore i cambiamenti di u cangeraghju per u tempu. Per esempiu, un studiu amparò chì a taxa di survival di sente annu in i malati cù u cancer (per esempiu, u nùmeru di i malati persone vivu almenu dui anni dopu à u diagnosi di u cancellu culurale) è a mutazione di KRAS era puntu centu per centu in quelli chì ùn anu evidenza di l 'ADN circulante currispundenti. Inoltre, hè pussibule chì in un futuru vicinu, l'ADN circulante pò esse usatu per vigilà i leszi precancerosi.
U DNA Circulating puderia ancu esse utilizatu per vigilà a risposta à a terapia. Perchè l'ADN circulante prublemà un megliu generale di a maghjina genetica di i tumuri, questu dumanu pussedi avè DNA di diagnosticu, chì pò esse usatu in mudanza di l'ADN di diagnosticum accadutu da i tumuri.
Avà, aghjurnà un'ecosu specculi specie di biopsia di liquid.
Guardant360
Guardant Health hà sviluppatu una prova chì utilizeghja a sequencing generale di u generale per prufilce l'AD di circulazione per mutazione è rettanguli chromosomali per 73 genes relativos à cancer. Guardant Health hà publicatu un studiu chì informa l'utilità di a biòpsia di liquid in oncologia. U studiu hà stati studi di sangue da 15.000 pazienti cù 50 tipi di tumuri cumminciati.
Per a maiò parte, i risultati da u prufilamentu di u lichju allinatu cù alterazione di geniculate osservati in biopsia di tumore.
Sicondu u NIH:
Guardant360 identificò i stessi mutazioni critichi in genes relevante per u cungru, cum'è EGFR, BRAF, KRAS è PIK3CA in frequenzii assai simili a quali anu prumessu identificatu in esogni di biòpsia di tumore, statistichi correlati à u 94% à u 99%.
Inoltre, sicondu a NIH, i circh merchandise infurmatu i seguenti:
In un second componentu di l'studiu, i circhificanti evaluaru quasi 400 migliori, a maiò parte di quali era u pulmunale o culore di u cancer, chì avianu tantu ctDNA di sangue e riune di u DNA di tumore rizultati dispunìbuli è paraguneu i patti di i cambiamenti genomichi. A precisione generale di a biopsia di u lichju in cunparazione cù i risultati da l'analisi di tumore hè u 87%. L'accurata aumentava à u 98% quandu u sangue è e tumore eranu recullati in 6 mesi d'autra.
Guardian360 era preciso ancu ancu chì i livelli di DNA di circulazione in u sangue eranu bassa. Oftentimes, l'ADN di tumuri circulanti solu composti à 0,4 per centu di l'ADN in u sangue.
In tuttu, utilizatu biopsia di u lichidu, i investigatori Guardian puderanu identifiere i marcati di tumuri chì puderia direttu trattamentu da i medichi in 67 per centu di i malattii. Queste l'atleti eranu elegivi per i trattamenti approvati da a FDA, cum'è a terapia investigativi.
ctDNA and lung cancer
In u 2016, a FDA approvau u cobas EGFR Test di Mutation per esse usatu per a deteczione di mutazioni di l' EGFR in l'ADN circulante di i malati cù u cancer pulmonar. Questa prova hè stata a prima biopsia di uvedu aprovatu da a FDA è identificò i pazienti chì pò esse candidati per trattamentu cù terapia persunali cù erlotinib (Tarceva), afatinib (Gilotrif), è gefitinib (Iressa) com trattamentu di prima trattamentu, è osimeritinib (Tagrisso) trattamentu di seconda linea. Questa terapia privilegiata attaccanu e cungru di cancinu cù mutazioni specifici di l' EGFR .
Hè significatu, perchè u gran numaru di risultati falibbili negativu, a FDA recomande chì una mostra di biòpsia di tissutu hè ancu presa da un paciistu chì hà una biopsia di uquidatu negativu.
ctDNA and Liver Cancer
U numaru di genti moriri di u cangeru di u fianu ha aumentatu durante e passatu 20 anni. Oghje, u cangeru di u fieru hè a seconda causa guidata di morte in u cancer. Ùn sò micca boni boni cartelli dispunibuli per detra è analizà liver, o hepatocellular (HCC), cancer. U DNA Circulating puderia esse un bon biomarchatore per u cancer.
Cunsiderate a cuntazione siguenti da Lagbaa è i co-autori di u putenziale di l'anu circulante per diagnosticà i cancinu di u fieru:
A ipermetiltizazione di RASSF1A, p15 è p16 sò stati suggeriti comi strumenti di diagnostica prima in un studiu retrosprudu ancu 50 patient HCC. Una firma di quattru genes aberrantly methylated (APC, GSTP1, RASSF1A è SFRP1) hè statu ancu pruvatu per una precisione di diagnostica, mentri a metilazione di RASSF1A hè rappurtata com'è biomarkeru prugrissivu. Anu studienti sussegwentement analizati ctDNA in i clienti HCC cù tecnulugichi di securizazione profonda ... Strikingly, l'aberrant DNA copy numbers anu detecciutu in dui carriers HBV senza a storia précédente HCC à l'epoca di a cola di sangue, ma chì hà sviluppatu HCC durante u seguimentu. Questa ricerca hà apertenuta a porta per evaluà a variazione di numeru di copia in ctDNA com'è una strumentu di scrutiniu per a prima deteccion HCC.
Un Verbu da
Li biotidiculi liquidi sò un novu eccellente novu à u diagnosticu genomicu. Oghje, certi biopsii liquidi, chì offri un profiling moleculare integliu, sò dispunibili à i medichi per cumpensà a l'informazioni genetica acquistata da a biòpsia di tissuti. Ci hè ancu una certa biòpsia liquida chì pò esse usata in situ di a biòpsia di tissuti, quandu i biòpies di tissuti ùn sò micca dispunibili.
Hè impurtante per guardà micca in mente chì assai prucessi di bippa di lìquidu sò oghje in contu, è ci vole more pè a ricerca per fuglià a utilità terapèutica di sta intervenzione.
> Sources:
> Testu di Sangue per i Canali Geneticu in Tumuri Mostra promete à l'alternativu per a biagiu Tumor. NIH.
> Heitzer E, Ulz P, Geigl JB. DNA Circulante Tumor como una Biopsia Liquid per Cancer. Chimica Clinique. 2015; 61: 112-123. doi: 10.1373 / clinchem.2014.222679
> Lagbaa J, Villanueva A. Liquid biopsy in cancer liver. Discovery Medicine. 2015; 19 (105): 263-73.
> Biopsia Liquid: Ubligatoriu di DNA in Sangue per Detect, Piste è Trattu a Cancer. NIH.
> Umetani N, et al. A quantità più elevata di l'ADN circulante in circulu in suero ca in plasma ùn hè principalamente pruduciutu da DNA anuduatu contaminatu durante a siparazioni. Ann NY Acad Sci. 2006; 1075: 299-307.
> Wellstein A. Principi generali in a Farmacoterapia di Cancer. In: Brunton LL, Hilal-Dandan R, Knollmann aC. eds. Goodman & Gilman's: Basta farmaculogica di i Terapii, 13e New York, NY: McGraw-Hill.